Fragstats使用方法及景观指数生态学含义

Fragstats 3.3使用方法及景观指数生态学含义

Fragstats 33软件的安装

如果你装了arcgis软件，那么Fragstats 3.3可以直接使用。下载下来的文件解压缩后，双击便可以使用，注意，要保证你的ArcGIS是运行的状态。 环境变量的设置

打开软件后，看你的是“ARCGRID disabled”还是“ARCGRID enabled”，如果是后则，可以直接使用，如果是前者，学要设置环境变量。步骤：

我的电脑->属性->高级->环境变量，在系统变量那里，新建，变量名为path，变量值为X:ESRIAV_GIS30ARCVIEWBIN32，X为Arcview安装所在的盘符。

或者是C:Program FilesArcGISBin，C为Arcview安装所在的盘符，一般默认安装在C盘上。这样你的软件就能用了。 数据准备

因为这个软件支持的是grid格式的数据，所以需要将手上的coverage、shape文件转换为grid格式的文件，用来运算。转换可以在Arcview里面进行，或者Arcmap都可以。以Arcmap为例： A、调出 B、转换为grid：feature to raster

如果想要grid按照你所设定的形状进行计算，可以进行裁剪。且可以保证背景的完整性。 以Arcview为例： ert to Grid来生成。加载空间分析模块的方法：File->Extensions，选择Spatial Analyst，ok。 属性文件的制定

新建txt文件，格式如下：

ClassID , ClassName , Status , isBackground 1 , shrubs , true , false 2 , conifers , true , false 3 , deciduous , true , false 4 , other , false , true

注意：每个之间用空格键和逗号隔开。1－3是你所分的地类所代表的属性，有多少个地类就列多少行。4是文件最后所必需的一列。最后保存为*.fdc格式。 参数设定

找到图标或者是fragstatsset run parameters打开Run parameters对话框。 Grid name：选择grid文件。

Output File: 随便命个名字，存在你能找到的地方。 Is properties file 找到步骤五所保存好的*.fdc文件。

Output Statistics:选择你要计算的指数，有斑块级别的、地类级别的、景观级别的，自己可以任意选择。 同意可以选择斑块的邻距。那要看自己怎么订了。4个cell或者8个cell。 注意：如果参数设置完成后，你的地类学要修改，或者有运行有什么问题，可以打开：tools/class properties进行修改。 指数的选择

Fragstats/select patch(class、land)metrics

指数一共有三个级别，path、class、land三个级别。不同级别对应不同的指数，对应着不同的生态学意义。所以选择指数的时候，一定要清楚所选择的指数对应的级别。 运行计算

选择好指数后，点击Fragstats/execute执行，或者是图标。

结果保存在步骤6种的Output File是所存的地方。找到后，用记事本打开。便是你要的结果了。 部分景观指数及其生态学含义 拼块类型面积（CA），单位：ha，范围：CA>0

公式描述：CA等于某一拼块类型中所有拼块的面积之和（m2），除以10000后转化为公顷（ha）；即某拼

块类型的总面积。

生态意义：CA度量的是景观的组分，也是计算其它指标的基础。它有很重要的生态意义，其值的大小制约着以此类型拼块作为聚居地（Habitation）的物种的丰度、数量、食物链及其次生种的繁殖等，如许多生物对其聚居地最小面积的需求是其生存的条件之一；不同类型面积的大小能够反映出其间物种、能量和养分等信息流的差异，一般来说，一个拼块中能量和矿物养分的总量与其面积成正比；为了理解和管理景观，我们往往需要了解拼块的面积大小，如所需要的拼块最小面积和最佳面积是极其重要的两个数据。

景观面积（TA），单位：ha，范围：TA>0

公式描述：TA等于一个景观的总面积，除以10000后转化为公顷（ha）。

生态意义：TA决定了景观的范围以及研究和分析的最大尺度，也是计算其它指标的基础。在自然保护区设计和景观生态建设中，对于维护高数量的物种，维持稀有种、濒危种以及生态系统的稳定，保护区或景观的面积是最重要的因素。

拼块所占景观面积的比例（%LAND），单位：百分比，范围：0< %LAND<=100

公式描述：%LAND等于某一拼块类型的总面积占整个景观面积的百分比。其值趋于0时，说明景观中此拼块类型变得十分稀少；其值等于100时，说明整个景观只由一类拼块组成。

生态意义：%LAND度量的是景观的组分，其在拼块级别上与拼块相似度指标（LSIM）的意义相同。由于它计算的是某一拼块类型占整个景观的面积的相对比例，因而是帮助我们确定景观中模地（Matrix）或优势景观元素的依据之一；也是决定景观中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素。

拼块个数（NP），单位：无，范围：NP>=1

公式描述：NP在类型级别上等于景观中某一拼块类型的拼块总个数；在景观级别上等于景观中所有的拼块总数。

生态意义：NP反映景观的空间格局，经常被用来描述整个景观的异质性，其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相关性，一般规律是NP大，破碎度高；NP小，破碎度低。NP对许多生态过程都有影响，如可以决定景观中各种物种及其次生种的空间分布特征；改变物种间相互作用和协同共生的稳定性。而且，NP对景观中各种干扰的蔓延程度有重要的影响，如某类拼块数目多且比较分散时，则对某些干扰的蔓延（虫灾、火灾等）有抑制作用。

最大拼块所占景观面积的比例（LPI），单位：百分比，范围：0

生态意义：有助于确定景观的模地或优势类型等。其值的大小决定着景观中的优势种、内部种的丰度等生态特征；其值的变化可以改变干扰的强度和频率，反映人类活动的方向和强弱。

拼块平均大小（MPS），单位：ha，范围：MPS>0

公式描述：MPS在拼块级别上等于某一拼块类型的总面积除以该类型的拼块数目；在景观级别上等于景观总面积除以各个类型的拼块总数。

生态意义：MPS代表一种平均状况，在景观结构分析中反映两方面的意义：景观中MPS值的分布区间对图像或地图的范围以及对景观中最小拼块粒径的选取有制约作用；另一方面MPS可以指征景观的破碎程度，如我们认为在景观级别上一个具有较小MPS值的景观比一个具有较大MPS值的景观更破碎，同样在拼块级别上，一个具有较小MPS值的拼块类型比一个具有较大MPS值的拼块类型更破碎。研究发现MPS值的变化能反馈更丰富的景观生态信息，它是反映景观异质性的关键。

面积加权的平均形状因子（AWMSI），

公式描述：AWMSI在拼块级别上等于某拼块类型中各个拼块的周长与面积比乘以各自的面积权重之后的和；在景观级别上等于各拼块类型的平均形状因子乘以类型拼块面积占景观面积的权重之后的和。其中系

数0.25是由栅格的基本形状为正方形的定义确定的。公式表明面积大的拼块比面积小的拼块具有更大的权重。当AWMSI=1时说明所有的拼块形状为最简单的方形（采用矢量版本的公式时为圆形）；当AWMSI值增大时说明拼块形状变得更复杂，更不规则。

生态意义：AWMSI是度量景观空间格局复杂性的重要指标之一，并对许多生态过程都有影响。如拼块的形状影响动物的迁移、觅食等活动[14，64]，影响植物的种植与生产效率；对于自然拼块或自然景观的形状分析还有另一个很显著的生态意义，即常说的边缘效应。

面积加权的平均拼块分形指数（AWMPFD），单位：无，范围：1<=AWMPFD<=2

公式描述：AWMPFD的公式形式与AWMSI相似，不同的是其运用了分维理论来测量拼块和景观的空间形状复杂性。AWMPFD=1代表形状最简单的正方形或圆形，AWMPFD=2代表周长最复杂的拼块类型，通常其值的可能上限为1.5。

生态意义：AWMPFD是反映景观格局总体特征的重要指标，它在一定程度上也反映了人类活动对景观格局的影响。一般来说，受人类活动干扰小的自然景观的分数维值高，而受人类活动影响大的人为景观的分数维值低。应该指出的是，尽管分数维指标被越来越多地运用于景观生态学的研究，但由于该指标的计算结果严重依赖于空间尺度和格网分辨率[67]，因而我们在利用AWMPFD指标来分析景观结构及其功能时要更为审慎。

平均最近距离（MNN），单位：m，范围：MNN>0

公式描述：MNN在拼块级别上等于从拼块ij到同类型的拼块的最近距离之和除以具有最近距离的拼块总数；MNN在景观级别上等于所有类型在拼块级别上的MNN之和除以景观中具有最近距离的拼块总数。 生态意义：MNN度量景观的空间格局。一般来说MNN值大，反映出同类型拼块间相隔距离远，分布较离散；反之，说明同类型拼块间相距近，呈团聚分布。另外，拼块间距离的远近对干扰很有影响，如距离近，相互间容易发生干扰；而距离远，相互干扰就少。但景观级别上的MNN在拼块类型较少时应慎用。

平均邻近指数（MPI），单位：无，范围：MPI>=0

公式描述：给定搜索半径后，MPI在拼块级别上等于拼块ijs的面积除以其到同类型拼块的最近距离的平方之和除以此类型的拼块总数；MPI在景观级别上等于所有拼块的平均邻近指数。MPI=0时说明在给定搜索半径内没有相同类型的两个拼块出现。MPI的上限是由搜索半径和拼块间最小距离决定的。

生态意义：MPI能够度量同类型拼块间的邻近程度以及景观的破碎度，如MPI值小，表明同类型拼块间离散程度高或景观破碎程度高；MPI值大，表明同类型拼块间邻近度高，景观连接性好。研究证明MPI对拼块间生物种迁徙或其它生态过程进展的顺利程度都有十分重要的影响[68]。

景观丰度（PR），单位：无，范围：PR>=1

公式描述：PR等于景观中所有拼块类型的总数。

生态意义：PR是反映景观组分以及空间异质性的关键指标之一，并对许多生态过程产生影响。研究发现景观丰度与物种丰度之间存在很好的正相关，特别是对于那些生存需要多种生境条件的生物来说PR就显得尤其重要。

香农多样性指数（SHDI），单位：无，范围：SHDI>=0

公式描述：SHDI在景观级别上等于各拼块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。SHDI=0表明整个景观仅由一个拼块组成；SHDI增大，说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。 生态意义：SHDI是一种基于信息理论的测量指数，在生态学中应用很广泛。该指标能反映景观异质性，特别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感，即强调稀有拼块类型对信息的贡献，这也是与其它多样性指数不同之处。在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI也是一个敏感指标。如在一个景观系统中，土地利用越丰富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越高。景观生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有紧密的联系，但并不是简单

的正比关系，研究发现在一景观中二者的关系一般呈正态分布。

香农均度指数（SHEI），单位：无，范围：0<=SHEI<=1

公式描述：SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性（各拼块类型均等分布）。SHEI=0表明景观仅由一种拼块组成，无多样性；SHEI=1表明各拼块类型均匀分布，有最大多样性。 生态意义：SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的一个有力手段。而且，SHEI与优势度指标（Dominance）之间可以相互转换（即evenness=1-dominance）,即SHEI值较小时优势度一般较高，可以反映出景观受到一种或少数几种优势拼块类型所支配；SHEI趋近1时优势度低，说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布。

散布与并列指数（IJI），单位：百分比，范围：0

公式描述：IJI在拼块类型级别上等于与某拼块类型i相邻的各拼块类型的邻接边长除以拼块i的总边长再乘以该值的自然对数之后的和的负值，除以拼块类型数减1的自然对数，最后乘以100是为了转化为百分比的形式；IJI在景观级别上计算各个拼块类型间的总体散布与并列状况。IJI取值小时表明拼块类型i仅与少数几种其它类型相邻接；IJI=100表明各拼块间比邻的边长是均等的，即各拼块间的比邻概率是均等的。 生态意义：IJI是描述景观空间格局最重要的指标之一。IJI对那些受到某种自然条件严重制约的生态系统的分布特征反映显著，如山区的各种生态系统严重受到垂直地带性的作用，其分布多呈环状，IJI值一般较低；而干旱区中的许多过渡植被类型受制于水的分布与多寡，彼此邻近，IJI值一般较高。

蔓延度指数（CONTAG），单位：百分比，范围：0

景观指数英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位）

最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数，希望大家共同学习探讨

（注：每个景观指数包含的信息依次为 英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位） 一、面积指标 1.Area/Perimeter

①AREA(AREA-CSD、AREA-CPS/AREA-LSD、AREA-LPS)——Patch Area——斑块面积（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——ha(ha、%) ≥0 2.Isolation/Proximity

①LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——% 3.Area/Density/Edge

①CA——Total Class Area——斑块类型面积——类型——ha＞0

②PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100] ③TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha＞0

④LPI——Largest Patch Index——最大斑块指数——类型/景观——% 二、密度大小及差异

1.Area/Density/Edge

①NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ≥1 ②PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha

③AREA(AREA-MN、AREA-AM、AREA-MD、AREA-RA、AREA-SD、AREA-CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area（Patch Area Mean / Mean Patch Size、Patch Area Standard Deviation / Patch Size Standard Deviation、Patch Area Coefficient of Variation / Patch Size Coefficient of Variation）——斑块面积（平均斑块面积、面积加权平均斑块面积、斑块面积中值、斑块面积范围、斑块面积标准差、斑块面积变异系数）（平均斑块面积、斑块面积标准差、斑块面积变异系数）——类型/景观——ha(ha，%，%) ④GYRA(同上)——Radius of Gyration——回旋半径——类型/景观——m 三、边缘指标 1.Area/Perimeter

①PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——m ≥0

②GYRA(同上)——Radius of Gyration——回旋半径——斑块——m 2.Contrast

①EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——% 3.Area/Density/Edge

①TE——Total Edge——总边界长度——类型/景观——m ②ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha 4.Contrast

①CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha ②TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——% ③ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index（Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index）——边缘对比度（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数）（平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度）——类型/景观——%（%，%） 四、形状指标 1.Shape

①PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——周长面积比（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——无

②SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无

③FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无 [1,2]

④CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——近圆形形状指数——斑块——无 ⑤CONTIG(同上)——Contiguity Index——邻近指数——斑块——无 2.Area/Density/Edge

①LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无 ②NLSI——Normalize LSI——归一化景观形状指数——类型——无 3.Shape

①PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——周长面积分维——类型/景观——无

②PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——周长面积比（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数）——类型/景观——无

③SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index)——形状指数（平均形状、面积加权的平均形状指标）——类型/景观——无 ④FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal Dimension Index(Mean Patch Fractal Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数（平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数）——类型/景观——无 [1,2]

⑤CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——近圆形状指数——类型/景观——无

⑥DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无

五、核心面积指标 1.Core Area

①Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——ha

②NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ≥1 ③CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——% 2.Core Area

①TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha

②CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——% ③NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n ④DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha

⑤CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数）（平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积变异系数）——类型/景观——ha(ha,ha,%)

⑥DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积（平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积变异系数）——类型/景观——ha(ha,ha,%)

⑦CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块面积比指标（平均核心斑块指标）——类型/景观——% 六、邻近度指标 1.Isolation/Proximity

①PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近指数（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——无

②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无

③ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧氏邻近距离——斑块——m 2.Isolation/Proximity

①PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity Index)——邻近指数（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数）（平均邻近指数）——类型/景观——%(%) ≥0-

②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无 ③ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest Neighbor Index(Mean Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧氏邻近距离（平均欧氏邻近距离、欧氏邻近距离方差、欧氏邻近距离变异系数）——类型/景观——m(m,m,%) ＞0 七、多样性 1.Diversity

①PR——Patch Richness——斑块多度（丰富度）——景观——n ≥1 ②PRD——Patch Richness Density——斑块丰富度——景观——n/100ha ③RPR——Relative Patch Richness——相对丰富度——景观——%

④SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指数——景观——无 ⑤SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指数——景观——无

⑥MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指数——景观——无 ⑦SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指数——景观——无 [0,1] ⑧SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指数——景观——无

⑨MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指数——景观——无 八、聚散性

1.Contagion/Interspersion

①CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%

②PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似邻近比例——类型/景观——% （0,100] ③AI——Aggregation Index——聚合度——类型/景观——% （0,100]

④IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布与并列指数——类型/景观——% （0,100] ⑤DIVISION——Landscape Division Index——景观分裂指数——类型/景观——% （0,100] ⑥SPLIT——Splitting Index——分离度——类型/景观——% （0,100]

⑦MESH——Effective Mesh Size——有效粒度面积——景观——% （0,100] 2.Connectivity

①COHESION——Patch Cohesion Index——整体性（斑块凝聚度）——类型/景观——% （0,100] ②CONNECT——Connectance Index——连接度——类型/景观——% （0,100] 3.Contagion/Interspersion

①CONTAG——Contagion Index——蔓延度——景观——% (0,100]

景观格局动态变化分析方法（基于ArcGIS、Fragstats、ENVI、ERDAS、Patch Analysis for ArcGIS） 虽然以前对该类分析已经进行过研究，并已完成过相关项目，但是近期又接到类似项目，发现很多以前遇到的问题又出现并造成一定麻烦，这都是由于之前没有对研究过程进行详细的记录所致。这次完成研究后，决定把一些出现问题的地方记录下来。

问题一：利用Fragstats对ArcGIS中的分类图进行景观指数的计算和统计，在此会出现两个问题，一是用Fragstats打开栅格文件会出现不能导入的问题，另一个是用Fragstats分析时出现不能生成计算结果文件的问题。第一个问题的解决方法是：平时我们生成的栅格文件是多种类别同时生成的，也就是说这一个栅格文件包含了所有的类别，针对Fragstats，我们需要一个类别生成一个栅格文件，这样就可以导入成功(近期发现也可打开多类别文件，只是要注意格式的转换，文件的投影，路径名称是否全为英文等问题)。另一个是需要在进行配置的时候选中set run parameters打开后的对话框\这一项。

对于利用景观统计软件对各类型的景观指数进行统计除了利用Fragstats以外，还有一个Patch Analysis for ArcGIS软件可以完成，只是该软件的景观指数较少，但是具有很多优势，该软件安装完成后集成到ArcGIS中，可以直接对矢量文件进行分析。

问题二：利用多种软件对景观格局的动态变化进行分析，主要包括转换矩阵的得出和转换结果图形的生成，这是动态变化分析的关键。问题主要出现在ENVI进行该项研究比较方便，但是只支持栅格格式，而用ArcGIS转出的栅格格式到ENVI中不支持，也就是ENVI打不开ArcGIS中转出的GRID和IMG格式的文件，这里的解决方法就是利用ERDAS把GRID文件转成IMG文件，然后就可以在ENVI中打开。另一个问题是ENVI中的转换分析只支持CLASS文件，也就是分类结果文件，针对此，我们需要利用密度分割方法把导出的栅格文件按照属性字段进行分级，转出分类结果文件，从而进行研究。 至此主要问题都已解决。

关于使用fragstats的一点总结

关于使用fragstats的一点总结 1.环境变量的设置

步骤：我的电脑->属性->高级->环境变量，在系统变量那里，新建，变量名为path，变量值为X:\\ESRI\\AV_GIS30\\ARCVIEW\\BIN32，X为Arcview安装所在的盘符。 至于如何借助Arcgis，我还没有试成功过。 2.grid文件的选择

正确地设置了环境变量之后，Run Parameters对话框中，Input Data Type的Arc Grid选项会变成可选。

选择Arc Grid选项，点击Grid name按钮，弹出文件选择对话框，在左边的树目录选择Grid文件所在的目录，在右边的列表框中就会出现可以选择的Grid文件列表，选择一个，ok之后，就可以将Grid文件导入。

3.Grid文件的生成

建议用Arcgis事先处理地图数据，因为Arcgis中间产生的数据格式大多为Grid格式，这样不用另外转换格式，也方便景观指数的计算。

如果用Arcview处理地图数据，可以在加载空间分析模块的基础上，Theme->Convert to Grid来生成。加载空间分析模块的方法：File->Extensions，选择Spatial Analyst，ok。

4.指数的选择。

指数一共有三个级别，path、class、land三个级别。不同级别对应不同的指数，对应着不同的生态学意义。所以选择指数的时候，一定要清楚所选择的指数对应的级别。

5.背景的问题

在景观计算中，需要注意背景的影响。这是景观指数误差中很大的一部分。

比如说，我们拿到的遥感图像，校正好后，边界裁剪后，一般不是规则的矩形。在边边角角存在没有信息的像元。图像分类后，没有信息的像元也是作为分类的一种的。因此，需要对其进行去除。这个操作可以在Arcgis下操作。

Fragstats 3.3安装及计算景观格局指数的过程

已有 907 次阅读 2011-2-12 18:41 |个人分类:景观|系统分类:科研笔记|关键词:goole 软件 文章 网址 多数是转载，部分有自己的注释

现在景观格局研究普遍采用Fragstats 3.3软件计算格局指数，我在写文章的过程中也使用了这一软件，期间也遇到不少问题，幸得高人指点和自己不断摸索（当时网上鲜有使用方法），终于把数据算出来了，现在把使用过程中遇到的一些问题与方法写出来，希望对后来者有些帮助，在写这个的过程中，参考了一些朋友的意见。

1 Fragstats 33软件的下载

在goole搜索页面直接输入“Fragstats 3.3”出来的第二个网址：点击“Fragstats 3.3 downloads”

或者打开连接：http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/downloads/fragstats_downloads.html直接下载

2 Fragstats 33软件的安装

如果你装了arcgis软件，那么Fragstats 3.3可以直接使用。下载下来的文件解压缩后，双击 便可以使用，注意，要保证你的ArcGIS是运行的状态。 3 环境变量的设置

打开软件后，看你的是“ARCGRID disabled”还是“ARCGRID enabled”，如果是后则，可以直接使用，如果是前者，学要设置环境变量。 步骤：

我的电脑->属性->高级->环境变量，在系统变量那里，新建，变量名为path，变量值为X:ESRIAV_GIS30ARCVIEWBIN32，X为Arcview安装所在的盘符。

或者是C:Program FilesArcGISBin，C为Arcview（应为ArcGIS????）安装所在的盘符，一般默认安装在C盘上。这样你的软件就能用了。

(1) Arc Grid created with Arc/Info. Note, to use Arc Grids you must have ArcView Spatial Analyst or ArcGIS installed on your computer and FRAGSTATS must have access to a certain .dll file found either in the ArcView Bin32 directory (for ArcView Spatial Analyst users) or the ArcGIS Bin directory (for ArcGIS users). Specifically, a path to the corresponding dll library file should be specified in the environmental settings under NT or Windows

2000 operating systems, or a path statement included in the autoexec.bat file, e.g., under Windows 98, as follows: Windows NT: You can add the necessary Path variable or edit the existing one via the Control panel - System Properties - Environment tab. Add a new variable or edit the existing Path variable in the system variables, not the user variables (this will require administrative privileges). Add the full path to the appropriate .dll file. If you are using ArcView Spatial Analyst, the required file is the avgridio.dll file and it is typically installed in the following path: \\esri\\av_gis30\\arcview\\bin32. If you are using ArcGIS, the required file is the aigridio.dll file and it is typically installed in the following path: \\esri\\arcinfo\\arcexe81\\bin. Note, your software version number and path may be different so be sure to locate the .dll file on your computer and enter the correct path. If you are using both Spatial Analyst and ArcGIS, then you can enter either or both paths to the Path system variable.

Windows 2000/XP: You can add the necessary Path variable or edit the existing one via the Control panel - System Properties - Advanced tab - Environment Variables button. Add a new variable or edit the existing Path variable in the system variables, not the user variables (this will require administrative privileges). Then, following the instructions above for Windows NT.

Windows 95/98: You must add the necessary Path statement to the autoexec.bat file. First, search your computer for the autoexec.bat file and open it using any text editor. Then, either add a Path statement or edit the existing one. Add the full path to the appropriate .dll file. If you are using ArcView Spatial Analyst, the required file is the avgridio.dll file and it is typically installed in the following path: \\esri\\av_gis30\\arcview\\bin32. If you are using ArcGIS, the required file is the aigridio.dll file and it is typically installed in the following path: \\esri\\arcinfo\\arcexe81\\bin. Thus, the path statement should look something like: PATH c:\\esri\\av_gis30\\arcview\\bin32. Note, your software version number and path may be different so be sure to locate the .dll file on your computer and enter the correct path. If you are using both Spatial Analyst and ArcGIS, then you can enter either or both paths to the Path system variable. If you are adding the path to an existing path, simple use a semicolon to separate the unique paths in the Path statement. After saving the file you will need to reboot your machine for the change to take effect.

我的是xp，装的是arcgis,所以需要aigridio.dll 这个文件，gis我装在d盘，所以是在 “D:\\arcgis\\arcexe9x\\bin\\”这个目录下找到了aigridio.dll 这个文件 步骤：

我的电脑->属性->高级->环境变量，在系统变量那里，新建，变量名为path，变量值为D:\\arcgis\\arcexe9x\\bin\\ ok,到这里arcgrid已经是enabled了。变量名必须为PATH

（还不能在arcgis10下运行，提示\） 4 数据准备

因为这个软件支持的是grid格式的数据，所以需要将手上的coverage、shape文件转换为grid格式的文件，用来运算。转换可以在Arcview里面进行，或者Arcmap都可以。 以Arcmap为例： A、调出

Arcmap->tools->Extensions->在Spatial Analyst上面打钩。 B、转换为grid：feature to raster

如果想要grid按照你所设定的形状进行计算，可以进行裁剪。且可以保证背景的完整性。 以Arcview为例：

如果用Arcview处理地图数据，可以在加载空间分析模块的基础上，Theme->Convert to Grid来生成。加载空间分析模块的方法：File->Extensions，选择Spatial Analyst，ok。 5 属性文件的制定

新建txt文件，格式如下：

ClassID , ClassName , Status , isBackground 1 , shrubs , true , false 2 , conifers , true , false 3 , deciduous , true , false 4 , other , false , true

注意：每个之间用空格键和逗号隔开。1－3是你所分的地类所代表的属性，有多少个地类就列多少行。4是文件最后所必需的一列。最后保存为*.fdc格式。 6 参数设定

找到图标 或者是fragstatsset run parameters打开Run parameters对话框。 Grid name：选择grid文件。

Output File: 随便命个名字，存在你能找到的地方。 Is properties file 找到步骤五所保存好的*.fdc文件。

Output Statistics:选择你要计算的指数，有斑块级别的、地类级别的、景观级别的，自己可以任意选择。

同意可以选择斑块的邻距。那要看自己怎么订了。4个cell或者8个cell。

注意：如果参数设置完成后，你的地类学要修改，或者有运行有什么问题，可以打开：tools/class properties进行修改。 7 指数的选择

Fragstats/select patch(class、land)metrics

指数一共有三个级别，path、class、land三个级别。不同级别对应不同的指数，对应着不同的生态学意义。所以选择指数的时候，一定要清楚所选择的指数对应的级别。 8 运行计算

选择好指数后，点击Fragstats/execute执行，或者是图标。

结果保存在步骤6种的Output File是所存的地方。找到后，用记事本打开。便是你要的结果了。 from: http://blog.sina.com.cn/s/blog_6cfd7fe30100ndcx.html

下载软件：http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/downloads/fragstats_downloads.html ------------------ ------------------ ------------------

【此文转自QQ空间http://user.qzone.qq.com/645495377/blog/1245730276】

最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数，希望大家共同学习探讨

（注：每个景观指数包含的信息依次为 英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位） 一、面积指标 1.Area/Perimeter

①AREA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Area——斑块面积（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——ha(ha、%) ≥0 2.Isolation/Proximity

①LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——% 3.Area/Density/Edge

①CA——Total Class Area——斑块类型面积——类型——ha＞0

②PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100] ③TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha＞0

④LPI——Largest Patch Index——最大斑块占景观面积比例——类型/景观——% 二、密度大小及差异 1.Area/Density/Edge

①NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ≥1 ②PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha

③AREA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area（Mean、Standard Deviation、Coefficient of Variation）——斑块大小（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（斑块平均大小、斑块面积方差、斑块面积均方差）——类型/景观——ha(ha，%，%) ④GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——类型/景观——m 三、边缘指标 1.Area/Perimeter

①PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——m ≥0

②GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——斑块——m 2.Contrast

①EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——% 3.Area/Density/Edge

①TE——Total Edge——总边缘长度——类型/景观——m ②ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha 4.Contrast

①CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha ②TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——% ③ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index（Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index）——边缘对比度（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度）——类型/景观——%（%，%） 四、形状指标 1.Shape

①PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——无

②SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无

③FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无 [1,2]

④CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——斑块——无 ⑤CONTIG(同上)——Contiguity Index——聚集指数——斑块——无 2.Area/Density/Edge

①LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无 ②NLSI——Normalize LSI——标准化景观形状指数——类型——无 3.Shape

①PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——边缘面积分维——类型/景观——无

②PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）——类型/景观——无

③SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index)——形状指数（平均形状、面积加权的平均形状指标）——类型/景观——无 ④FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal Dimension Index(Mean Patch Fractal Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数（平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数）——类型/景观——无 [1,2]

⑤CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——类型/景观——无 ⑥DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无

五、核心面积指标 1.Core Area

①Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——ha

②NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ≥1 ③CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——% 2.Core Area

①TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha

②CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——% ③NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n ④DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha

⑤CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积均方差）——类型/景观——ha(ha,ha,%)

⑥DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积（平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积均方差）——类型/景观——ha(ha,ha,%)

⑦CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块指标（平均核心斑块指标）——类型/景观——% 六、邻近度指标 1.Isolation/Proximity

①PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近度（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）——斑块——无

②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无

③ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧几里得最邻近距离——斑块——m 2.Isolation/Proximity ①PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity Index)——邻近度（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（平均邻近度指标）——类型/景观——%(%) ≥0 ②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无 ③ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest Neighbor Index(Mean Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧几里得最邻近距离（平均最近距离、最邻近距离方差、最邻近距离标准差）——类型/景观——m(m,m,%) ＞0 七、多样性 1.Diversity

①PR——Patch Richness——斑块多度（景观丰度）——景观——n ≥1 ②PRD——Patch Richness Density——斑块多度密度——景观——n/100ha ③RPR——Relative Patch Richness——相对斑块多度——景观——%

④SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指标——景观——无 ⑤SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指标——景观——无

⑥MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指标——景观——无 ⑦SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指标——景观——无 [0,1] ⑧SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指标——景观——无

⑨MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指标——景观——无 八、聚散性

1.Contagion/Interspersion

①CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%

②PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似毗邻百分比——类型/景观——% （0,100] ③AI——Aggregation Index——聚集度指数——类型/景观——% （0,100]

④IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布于并列指数——类型/景观——% （0,100] ⑤DIVISION——Landscape Division Index——景观分割度——类型/景观——% （0,100] ⑥SPLIT——Splitting Index——分离度指数——类型/景观——% （0,100] ⑦MESH——Effective Mesh Size——有效粒度尺寸——景观——% （0,100] 2.Connectivity

①COHESION——Patch Cohesion Index——斑块结合度——类型/景观——% （0,100] ②CONNECT——Connectance Index——连接性指数——类型/景观——% （0,100] 3.Contagion/Interspersion

①CONTAG——Contagion Index——蔓延度指数——景观——% (0,100]

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